内容正文:
2025中考总复习专项
【中考通关-----考点.难点一次解决】
中考物理实验题+综合题加强训练(一)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在试卷上无效。
3.考试结束后,本试卷和答题卡一并交回。
一、实验题
1.(2025·江西南昌·一模)小明在家里烧开水时,发现水面上有雾,还有大量气泡,同时还能听到声音。小明想知道“水沸腾时温度有什么特点”,组装了如图甲所示的实验装置。
【证据】
(1)该实验装置中有一处明显的错误,请指出: 。接下来的操作应该是调整图中的 (选填“A”或“B”)到合适位置;
(2)纠正错误后进行实验,在水温升高到90以后,每隔1min记录1次温度计的读数,持续8min,得到下列实验数据。请在图乙的坐标系中作出水的温度—时间图像。
时间/min
0
1
2
3
4
5
6
7
8
温度/℃
90
92
94
96
98
98
98
98
98
(3)小明发现水沸腾前后气泡在上升过程中的变化情况不一样,图丙中的 图是表示水沸腾前的气泡在上升过程中的变化情况;
【解释】根据实验数据分析可得:①水的沸点是 ℃;②水沸腾过程中,温度 ;
【交流】本实验中,小明在装置中加硬纸板的主要作用是 。
【答案】(1) 见解析 A
(2)
(3) D 98 不变 见解析
【详解】(1)[1][2]使用温度计时,温度计的玻璃泡不能碰到容器底,图中温度计的玻璃泡接触到容器底部,是错误的;需要调整A的位置,使温度计的玻璃泡全部浸入液体中,不能碰到容器底。
(2)根据表中数据,在图乙的坐标系中描点,连线作出水的温度一时间图像,如图所示:
(3)[1]沸腾前,杯底的水温高于上层的水温,气泡在上升过程中,气泡中的水蒸气遇冷放出热量而液化成水,所以气泡体积变小,水在沸腾过程中,气泡周围的水不断汽化形成水蒸气进入气泡,则气泡内的气体压强增大,会导致气泡体积变大,图丙中的D图是表示水沸腾前的气泡在上升过程中的变化情况。
[2][3]由图像可知,第4min开始水的温度保持98℃不变,水沸腾过程中,吸收热量,温度不变。
[4]实验中,在装置中加硬纸板可以减小热量散失,缩短加热时间。
2.(2025·江苏南通·一模)探究“冰熔化和水吸热升温时”的特点,小明用水浴法对试管中的冰加热,如图甲所示。
(1)实验前调整横杆A,目的是为了使温度计玻璃泡与冰块 ;
(2)加热前,用温度计测得冰的初温如图乙,冰的初温是 ℃;
(3)用温度计测量出不同时刻试管中冰和水的温度,绘制出温度随时间变化的图像,如图丙;观察图丙可知:bc段发生的物态变化是 ;cd段不是直线,此过程中水吸热升温的特点是 ;到这段时间内,若烧杯中的水正在沸腾,那么试管内的水 沸腾;
(4)如图丁所示,烧杯中的水沸腾时,小明将注射器内的冷水注入烧杯中,发现烧杯中的水停止沸腾,则烧杯中水的沸点 (选填“升高”、“降低”或“不变”)。
【答案】(1)充分接触 (2)-2 (3) 熔化 先快后慢 不会 (4)不变
【详解】(1)由于使用温度计时,温度计的玻璃泡应浸没在被测物体中,所以实验前调整横杆A,目的是为了使温度计玻璃泡与冰块充分接触。
(2)由图乙可知,温度计的分度值为2℃,温度计中的液面对齐0℃下方1小格位置,所以温度计示数为-2℃,故冰的初温是-2℃。
(3)[1]由图丙可知,bc段冰持续吸热,温度不变,由于冰是晶体,熔化过程中,温度保持在熔点不变,所以bc段冰处于熔化过程中。
[2]由图丙可知,cd段不是直线,在相同时间内,开始时,温度变化较快,后来温度变化较慢,所以此过程中水吸热升温的特点是先快后慢。
[3]由于沸腾的条件是达到沸点,并持续吸热,所以到这段时间内,烧杯中的水正在沸腾,则烧杯中的水达到沸点,则试管内的水也达到沸点,由于烧杯中的水温与试管内的水温相同,则试管内的水不能继续吸热,所以试管内的水不会沸腾。
(4)烧杯中的水沸腾时,小明将注射器内的冷水注入烧杯中,则烧杯中的水温降低,不能达到沸点,所以烧杯中的水停止沸腾;由于大气压不变时,水的沸点不变,故烧杯中水的沸点不变。
3.(2025·重庆巴南·一模)小红同学用如图甲所示的压强计探究液体内部压强特点。
(1)压强计探头上的橡皮膜用 (选填“薄”或“厚”)一些的较好。实验过程中通过观察U形管两边液面的 来反映液体内部压强的大小;
(2)小红调节压强计,使U形管左右两侧的水面相平后,把金属盒浸在液体中,如图乙所示,保持金属盒在此深度不变,转动金属盒的方向,可以得到结论:同种液体的同一深度,液体内部向各个方向的压强都 ;
(3)小红在图乙的基础上,继续将金属盒下移一段距离,是为了探究液体压强与 之间的关系。如图丙所示,烧杯内装有另一种液体,且液面与图乙中的液面相平,再与图乙比较, (选填“能”或“不能”)比较两种液体的密度大小关系;
(4)在图丙的实验中,保持金属盒位置不变,在容器中加入适量清水与其混合均匀后(液体不溢出),橡皮膜受到的液体压强将 (选填“变大”“变小”或“无法判断”)。
【答案】(1) 薄 高度差 (2)相等(3) 深度 能 (4)变大
【详解】(1)[1][2]在实验中,U形管压强计金属盒上的橡皮膜应该选用薄一些的为好,这样在测量时会较灵敏,实验效果明显;根据转换法,通过观察U形管中液面的高度差来显示液体内部压强大小。
(2)保持金属盒在此深度不变,转动金属盒的方向,可以看到U形管两侧液面高度差不变,因此可得,同一深度,液体内部向各个方向压强都相等。
(3)[1]继续将金属盒下移一段距离,改变了所处金属盒所处液体深度,是为了探究液体压强与深度之间的关系。
[2]如图丙所示,烧杯内装有另一种液体,且液面与图乙中的液面相平,通过比较两个U形管两侧液面的高度差来比较压强的大小,因两种液体的液面相平,因此可以根据来比较两种液体的密度大小关系。
(4)图丙的实验中,容器底压强可以分成金属盒以上和金属盒以下两部分,金属盒以下部分深度不变,加清水后液体密度变小,由可知,金属盒以下部分液体压强变小,而容器底受到的压力变大,由于容器底受力面积不变,容器底受到的压强变大。由于金属盒(橡皮膜)以上的压强等于底部压强减小金属盒以下的压强,所以橡皮膜受到的液体压强将变大。
4.(2025·山东滨州·模拟预测)某兴趣小组利用如图所示器材,探究“液体压强跟哪些因素有关”。
(1)实验前,利用U形管、橡皮管、扎紧橡皮膜的探头、红墨水等组装成压强计,放在空气中静止后,发现U形管两边的液面出现如图甲所示的情景,接下来正确的调节方法是______(填写正确选项前的字母);
A.将U形管右侧高出部分的液体倒出
B.向U形管中继续盛装液体
C.取下橡皮管,重新进行安装
(2)压强计是通过观察U形管两端液面的 来显示橡皮膜所受压强大小的仪器;
(3)通过比较图中 两个实验,为了探究液体的压强与液体深度的关系,这种实验研究方法是 法,依据得出的结论,拦河大坝要做成 (选填“上窄下宽”或“上宽下窄”)的形状;
(4)为使U形管两侧液面高度差更明显,可将U形管中的液体换成密度 (填“更大”或“更小”)的液体;
(5)某次实验测得压强计中U形管左右两侧液面的高度差为8cm,则橡皮管内气体的压强与大气压之差为
Pa;(,g取10N/kg)
(6)利用如图戊所示的实验器材进行拓展实验:容器中间用隔板分成A、B两部分,隔板底部有一小圆孔(用C表示),用薄橡皮膜封闭,橡皮膜两侧压强不同时,其形状会发生改变。如图己所示,当在A中盛水,测得深度为12cm,在B中盛某种液体,测得深度为15cm,此时C处橡皮膜形状刚好不改变,则B中液体密度 ()。
【答案】(1)C (2)高度差 (3) 乙、丙 控制变量 上窄下宽 (4)更小 (5)800 (6)0.8×103kg/m3
【详解】(1)实验前,将金属盒的橡皮管装在U形管的一侧后,如果两侧存在液面高度差,说明U形管两边液面上方压强不同,则应将橡皮管取下,重新安装,使两边液面相平,则U形管中两管上方的气体压强就是相等的,故AB不符合题意,C符合题意。
故选C。
(2)压强计是通过观察U形管两端液面的高度差来显示橡皮膜所受压强大小,U形管两侧液面高度差越大,橡皮膜受到的压强越大,使用了转换法。
(3)[1][2]要探究液体压强与液体深度的关系,应控制液体密度相同,改变深度,所以选择乙、丙两个实验,这里运用了控制变量法。
[3]同一液体,深度越深,压强越大,所以拦河大坝要做成上窄下宽的形状,防止被水压垮。
(4)要使实验现象更加明显,就要增大U形管中液面高度差;当p一定时,由p=ρgh知,要增大h,则可以减小U形管中液体的密度。
(5)橡皮管内气体的压强与大气压之差为Δp=ρ红墨水gh=1×103kg/m3×10N/kg×8×10-2m=800Pa
(6)C处橡皮膜形状刚好不改变,则容器两侧压强相等,则有ρ水gh水=ρ液gh液
代入数据得B中液体密度为
5.(2025·江苏无锡·一模)在自制简易照相机跨学科实践活动中,小明和小华合作完成了下列任务。
任务一:认识照相机
(1)如图甲所示为照相机的结构图,把镜头盒内多块透镜的组合视作凸透镜,把胶片盒内的感光芯片视作光屏。利用如图乙所示的光具座可以模拟照相机的成像情况,点燃蜡烛,调整烛焰和光屏的中心位于凸透镜的 上,接着调节蜡烛、凸透镜和光屏在如图位置时,光屏上恰好呈现清晰的烛焰像(图中未画出),该像是倒立、 的实像;
(2)实验过程中,小华将自己的眼镜放在图乙中凸透镜左侧附近,结果光屏上的像由清晰变模糊了,她将光屏向右移动适当距离后再次呈现了清晰的像,由此可知小华是 (选填“远”或“近”)视眼,配戴的眼镜是 (选填“凸”或“凹”)透镜;
任务二:设计和制作照相机
老师提供的器材有:正方体纸盒组合A(一大一小,边长分别为20cm、12cm)、正方体纸盒组合B(一大一小,边长分别为10cm、6cm)、凸透镜A(焦距为5cm)、凸透镜B(焦距为10cm)、半透明薄膜、美工刀、胶带等。
(3)设计可拍清晰的远景和近景的照相机。将凸透镜作为照相机的镜头,半透明薄膜作为照相机的胶片,大小纸盒作为镜头盒和胶片盒。通过镜头盒的前伸后缩,拍清晰的远景和近景的像,小明和小华分别设计出如图丙、丁所示的结构图,两人交流讨论后认为图 成的像会更清晰、效果更好;
(4)选择合适的器材制作简易照相机。为使照相机能拍清晰远景和近景,小明选择了焦距为10cm的凸透镜,他思考后再选择了正方体纸盒组合 (选填“A”或“B”),按效果好的结构图组装好。小华选择了另一套凸透镜和正方体纸盒组合,也顺利完成了制作。在交流与评价环节,小明和小华分别用制作好的两款简易照相机观察物体,发现 (选填“小明”或“小华”)制作的照相机,观察完同一远景后,再观察同一近景,胶片盒移动的距离较短。
【答案】(1) 主光轴 缩小(2) 近 凹 (3)丁(4) A 小明
【详解】(1)[1]为了让烛焰的像成在光屏中央,应让烛焰、光屏和凸透镜的中心在同一高度,所以调整烛焰和光屏中心位于凸透镜的主光轴上。
[2]图乙中,物距大于像距,在光屏上成倒立、缩小的实像。
(2)[1][2]图乙中,在凸透镜左侧附近放入眼镜后,需要向右移动光屏才能再次成清晰的像,说明此眼镜对光有发散作用,让光的会聚点延长了,所以此眼镜是凹透镜,小华是近视眼。
(3)图丁中,半透明薄膜在镜头盒的内部,则环境光线对成像影响较小,成像更清晰,效果更好。
(4)[1]为了拍摄清晰的远景和近景,简易照相机需要选择合适的凸透镜和调整胶片盒位置。小明应选择正方体纸盒组合A,因为小明所用凸透镜的焦距较大,成像时,物距、像跨相对焦距较小的凸透镜的物距、像距会更大,所选的纸盒边长应较大。
[2]观察同一远景后,再观察同一近景,需要将胶片盒移动距离较短,说明所用凸透镜焦距更大,需要减小更短的像距以保持近景清晰,小明制作的照相机较小华的移动的距离更短。
6.(2025·山西朔州·一模)【项目提出】智能手机的普及,给我们生活带来了极大的方便,但同时也给我们的身体带来了一定的伤害,青少年近视的人数在大幅上升。为此,实践小组提出“保护视力,远离近视”的学习主题。
【项目分析】通过凸透镜成像的实验了解健康眼睛视物的原理;模拟近视眼视物的情境,分析近视眼形成的原因;通过水透镜的调节理解矫正近视眼的方法。
【项目实施】
(1)健康眼睛视物
组装如图甲所示的实验装置,其中用“F”字样的光源代替物体,光屏模拟视网膜。选图乙中②号凸透镜模拟晶状体,打开光源,调节光源、凸透镜和光屏三者的中心在同一高度。模拟健康眼镜视物时,调节器材的位置,使“视网膜”中央呈现倒立、 (选填“放大”、“等大”或“缩小”)的清晰像;
(2)模拟近视眼视物的情境
选择图乙中的 (填序号)号透镜代替②号透镜,光屏上的像变模糊,适当向左移动光屏,光屏上的像再次清晰。由此可知近视眼的形成原因可能是晶状体折光能力过 (选填“强”或“弱”)造成的;
(3)矫正近视眼
如果(2)中换用透镜后,保持光源和光屏的位置不变,然后选用图丙中的 (选填“A”或“B”)水透镜放在凸透镜前合适的位置,缓缓调节水量,光屏上的像也可以变清晰。说明佩戴对光具有 (选填“会聚”或“发散”)作用的透镜,可使近视眼的成像情况得到改善。
【答案】(1)缩小(2) ③ 强(3) B 发散
【详解】(1)眼睛的成像原理与照相机相似,视网膜上成倒立、缩小的实像。
(2)[1][2]选择图乙中的某一透镜代替②号透镜,光屏上的像变模糊,适当向左移动光屏,光屏上的像再次清晰,说明该透镜对光的会聚作用比②号透镜更强,选择的是图乙中的③号透镜,由此可知近视眼的形成原因可能是晶状体折光能力过强造成的。
(3)[1][2]换用透镜后,保持光源和光屏的位置不变,选用图丙中的B水透镜放在凸透镜前合适的位置,调节水量,光屏上的像也可以变清晰;B水透镜中间薄、边缘厚,对光有发散作用,说明佩戴对光具有发散作用的透镜,可使近视眼的成像情况得到改善。
7.(2025·陕西西安·一模)某物理实验小组正在使用“伏安法”测量未知电阻阻值,实验电路如图甲所示(电源电压恒为3V)。
(1)闭合开关前,应将滑动变阻器滑片移到最 端(选填“左”或“右”)。
(2)小聪闭合开关,移动滑动变阻器的滑片时,发现两个电表只有一个有示数,初步检查确认电路连接无误,两个电表均无故障。则发生故障的元件应是 (填字母)。
A.滑动变阻器 B.定值电阻 C.开关
(3)排除故障后,继续进行实验。当滑片移到某一位置时,电压表示数为,电流表示数如图乙所示,其读数为 A,则未知电阻= Ω。接下来小组同学调节滑片位置进行了多次实验。
(4)在物理实验中,经常要对物理量进行多次测量,下列实验与本次实验进行多次测量的目的相同的是 (填字母)。
A.用刻度尺测量课本的长度 B.探究电流与电压的关系 C.测量小灯泡的电功率
(5)若实验中电流表突然损坏,小组同学设计了另一种实验方案,也可测出阻值。电路如图丙所示,电源电压未知且恒定不变,为滑动变阻器左右两个端点,滑动变阻器最大阻值为,请你把以下测量步骤补充完整。
①闭合开关,滑片移到端时,读出电压表示数为;
②闭合开关, ,读出电压表示数为;
③待测电阻= 。(用已知和测量出的物理量符号表示)
【答案】(1)右 (2)B (3) 0.16 10 (4)A (5) 把滑片P移到b端
【详解】(1)为了保护电路,闭合开关S前,应将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处,即最右端。
(2)若电流表无示数,故障可能是断路,电压表有示数,说明电压表与电源连通,则电压表并联部分断路,即故障可能是定值电阻断路;若电流表有示数,故障应是短路,电压表无示数,说明电压表并联部分短路,即故障可能是定值电阻短路,综上所述,发生故障的原件是定值电阻,故B符合题意,AC不符合题意。
故选B。
(3)[1][2]由图乙可知,电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,电流为0.16A,由欧姆定律得未知电阻
(4)用“伏安法”测量未知电阻Rx的阻值实验中,为了减小误差,应多次测量取平均值;
A.测量物体的长度,进行多次测量的目的是求平均值,减小误差,故A符合题意;
B.探究电流与电压的关系实验中,多次实验的目的是为了避免偶然性,得到普遍规律,故B不符合题意;
C.测量小灯泡的电功率,由于小灯泡的亮度与实际功率有关,实验中多次测量的目的是寻找灯泡的亮度与实际功率的关系,故C不符合题意。
故选A。
(5)[1][2]在步骤①中,电路为只有未知电阻的简单电路,电压表测电源电压U1;在步骤②中,滑片P移到b端时,滑动变阻器的最大电阻与定值电阻串联,电压表测未知电阻两端的电压,由串联电路电压的规律,滑动变阻器的电压为U滑=U1-U2
由欧姆定律,电路中的电流
根据串联电路的规律和欧姆定律得未知电阻
8.(2025·江苏泰州·一模)小明所在的实验小组用如图甲所示的实验电路测量定值电阻的阻值,电源电压保持不变,滑动变阻器的最大阻值为20Ω。
(1)请你用笔画线代替导线将图甲中的实物电路连接完整(导线不得交叉)。
(2)开关闭合前,滑动变阻器滑片应移到 (选填“A”或“B”)端。
(3)电路连接正确后,闭合开关,发现电流表和电压表的示数都为0,用一根导线在图甲中先后连接接线柱G与F、F与E时,电压表和电流表的示数仍为0,而连接接线柱A与D时,电压表和电流表的指针却明显偏转,则电路的故障可能是 。
(4)小明调节滑动变阻器滑片,进行多次实验,并记录数据在如右表格中。当电压表示数为1.2V时,电流表示数如图乙所示,为 A,把各次测量的数据代入公式,计算出电阻值,然后对多次实验的结果求平均值,得到电阻的平均值为 Ω(计算结果保留2位小数)。
实验序号
1
3
4
电压U/V
0.7
1.3
2.8
电流I/A
0.12
0.54
电阻R/Ω
(5)实验中发现,当滑动变阻器接入电路的电阻为零时,电压表的示数小于电源电压。小明对产生此现象的原因,提出了多种猜想。他提出的下列猜想中,最不合理的一项是 (填序号)。
A.电流表本身有电阻
B.导线本身有电阻
C.电压表本身的电阻不够大
D.电压表使用前未调零
(6)若电压表已损坏,已知滑动变阻器的最大值为R0,在不增加器材的情况下,小明设计图(丙)也测出未知电阻阻值。
【实验步骤】
①闭合S,P在a时电流表的示数为;
②P在b时电流表的示数为;
③则=
(7)同组的小刚利用一个已知阻值的定值电阻设计了以下实验电路图,其中不能测出待测电阻阻值的电路有 (选填字母)。
A.B.C. D.
【答案】(1)(2)B(3)变阻器断路(4) 0.24 5.48(5)D(6)(7)C
【详解】(1)该实验测量定值电阻的阻值,实验中,电压表并联在定值电阻两端,使电流从电压表标有“3”的接线柱流入,从标有“-”的接线柱流出,所以实物图连接如图所示:
(2)为了保证电路安全,开关闭合前,滑动变阻器的滑片应在最大阻值处,即滑片应移到B端。
(3)电路连接正确后,闭合开关,发现电流表和电压表示数都为0,说明并联定值电阻两端的电压表之外的部分发生断路,用一根导线在图甲中先后连接接线柱用一根导线在图甲中先后连接接线柱G与F、F与E时,电压表和电流表的示数仍为0,电压表和电流表的示数仍为0,说明GF、FE之间没有断路,而连接接线柱A与D时,电压表和电流表的指针却明显偏转,说明AD之间断路,即滑动变阻器断路。
(4)[1]如图乙所示,电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,则电流表示数为0.24A。
[2]由可得,,,,则电阻的平均值为
(5)当滑动变阻器接入电路的电阻为零时,电压表的示数小于电源电压,说明电路中存在其他因素影响电压分配,最不合理的猜想是电压表使用前未调零,因为未调零会导致读数偏移,但不会导致读数小于电源电压,故选D。
(6)由步骤①可得,P在a时,滑动变阻器接入电路的电阻为零,则电源电压为⑴,由步骤②可得, P在b时,滑动变阻器接入最大阻值R0,则电源电压为⑵,由⑴⑵可得,。
(7)A.闭合开关S1、S2,R0和Rx串联,电压表测定值电阻R0两端的电压,根据,求出通过定值电阻两端的电流,根据串联电路电流处处相等,通过Rx的电流等于通过定值电阻的电流,闭合开关S1、断开开关S2,电压表测电源两端电压,根据串联分压特点,可得出Rx两端的电压,根据可得到Rx的阻值,故A不符合题意;
B.先将滑动变阻器移到最左端,闭合开关S、断开开关S2,R0和Rx串联,电压表测Rx两端的电压,再闭合开关S2,电路为Rx的简单电路,电压表测电源两端的电压,根据串联分压特点,可得到R0两端的电压,根据串联电路中各处电流相等,可得到电阻两端的电压与电阻值成比例,即可求出Rx的阻值,故B不符合题意;
C.闭合开关S1,R0和Rx并联,电压表测电源电压,电流表测通过R0的电流,根据并联电路中,电路两端的总电压与各支路两端的电压相等,可得到Rx两端的电压,但是电路无法测量通过Rx的电流,所以无法得到Rx的阻值,故C不符合题意;
D.闭合开关S1,R0和Rx串联,电流表测通过电路的电流为I,根据可得,电路的电源电压为,再闭合开关S2,Rx被短路,电流表测通过R0的电流为I',则可得电路的电源电压为,由电源电压不变,即可得到Rx的阻值,故D不符合题意。
故选C。
9.(2025·重庆大渡口·二模)小明准备做“探究电流与电阻的关系”的实验,器材有:电压恒为6V的学生电源、电流表、电压表、滑动变阻器“30 1A”、定值电阻有5、10、15和20。连接如图甲所示的实物图。
(1)请用笔画线将实物图连接完整,使滑动变阻器的滑片左移时,电流表示数变小;
(2)闭合开关前,小明发现电流表指针如图乙所示,是因为电流表 。闭合开关后,移动滑片。发现电流表无示数、电压表示数不变,则故障可能是 ;
(3)排除故障后,闭合开关,当滑片移动到某位置时,电压表示数为2V,电流表示数如图丙所示,则接入电路的电阻 ;
(4)实验时,若将10电阻接入电路时,电压表示数为,更换为15电阻后,保持滑动变阻器的滑片不动,立即闭合开关,此时电压表示数为,则 1.5(选填“<”、“>”或“=”)。接下来滑片应向 (选填“左”或“右”)端移动,同时眼睛应观察 表的示数;
(5)当他用20的电阻替换15的电阻后,发现电压表示数始终不能调为2V,为能够完成最后一个电阻20的实验,在不增加原有实验器材、也不改变定值电阻两端预设电压和电源电压的前提下,他的做法是: 。
【答案】(1)(2) 还未调零 定值电阻R断路 (3)5(4) < 左 电压
(5)给滑动变阻器串联10欧的定值电阻
【详解】(1)在探究电流与电阻的关系时,滑动变阻器与定值电阻应串联接入电路,电流表测电路中的电流,由图丙知,电流表选用小量程,电压表测定值电阻两端的电压,滑片向左移动时,电流表示数变小,则变阻器接入电路的阻值变大,其右下接线柱接入电路。作图如下:
(2)[1]闭合开关前,电流表的指针反向偏转,说明电流表还未调零。
[2]闭合开关,移动滑片,电流表无示数,说明电路可能断路,电压表示数不变,电压表与电源接通,故障可能是定值电阻断路。
(3)由图丙知,电流表选用小量程,分度值为0.02A,示数为0.4A。电阻
(4)[1]定值电阻为10欧时,设电源电压为U,则有
定值电阻为15欧时,滑片的位置不变,即变阻器接入电路的阻值不变,则有
由以上两式得
[2]更换电阻后,电压表示数变小,应左移动滑片,让变阻器接入电路的阻值变大,分得的电压变大,直到电压表的示数为U1,所以眼睛应观察电压表示数。
(5)实验中,定值电阻两端的电压保持为2V,则变阻器两端的电压保持为
据串联电路的分压特点有
解得,变阻器需要接入电路的阻值,所以可在电路中给变阻器串联10欧的定值电阻。
10.(2025·重庆大渡口·一模)小明利用如图甲的电路图测量额定电压为2.5V的小灯泡电阻,图乙中电源为两节新干电池。
(1)按图甲所示的电路图,用笔画线代替导线,将图乙中的电压表正确接入电路;
(2)连接电路时,滑动变阻器的滑片应置于 (选填“A”或“B”)端。开关闭合后,多次移动滑动变阻器的滑片,测得小灯泡电流与电压的值并绘制成图像(如图丙),当电压表的示数为1V时,小灯泡的电阻为 Ω。小明发现不同电压下灯泡的电阻是不同的,这是因为灯丝的电阻受到 的影响;
(3)从图像可知小灯泡的额定功率为 W,若灯泡的实际电压是额定电压一半时,实际功率为P1;当通过灯泡的电流为额定电流的一半时,灯泡的实际功率为P2,则P1 P2(选填“大于”、“小于”或“等于”);
(4)实验时,若电路中仅小灯泡或滑动变阻器出现断路,小明可直接观察 就可以判断出故障的元件是哪个。小明检查后发现是小灯泡断路,此时滑动变阻器两端的电压最接近 V。
【答案】(1)(2) B 5 温度(3) 0.625 大于(4) 电压表 0
【详解】(1)测量小灯泡的电阻实验中,灯泡和滑动变阻器串联,电压表测量灯泡两端的电压;小灯泡上标有“2.5V”字样,则电压表选择的量程为0~3V,则电路图如下:
(2)[1]闭合开关前,为了保护电路,需将滑动变阻器的滑片移到阻值最大的位置,即其滑片P应置于B端。
[2]由图像丙可知,当当电压表的示数为1V时,通过灯泡的电流为0.2A,则小灯泡的电阻
[3]由图像可知,不同电压下灯泡的电阻的不同的,因为随着电压的变化,灯丝的温度随着变化,则电阻发生变化,即灯丝的电阻受温度的影响。
(3)[1]由图丙可知,当电压为2.5V时,对应的电流为0.25A,则小灯泡的额定功率为
[2]如果灯泡电阻不随温度变化,由可得,灯泡实际电压为其额定电压一半时,它的实际功率为额定功率的,而实际上灯泡电阻随温度升高而增大,所以灯泡实际电压为其额定电压一半时,它的实际功率
同理,由P=I2R得,实际电流等于额定电流一半时,实际功率应为额定功率的,而实际上灯泡电阻随温度升高而增大,所以灯泡实际电流为其额定电压一半时,它的实际功率
故P1大于P2。
(4)[1][2]若电路中仅小灯泡或滑动变阻器出现断路,则电流表无示数,若灯泡断路,电压表与滑动变阻器串联,电压表的内阻很大,由串联电压分压原理可知,电压表的示数接近电源电压,则滑动变阻器的电压接近0V;若滑动变阻器断路,则电压表无示数,则可通过观察电压表判断出故障的元件是哪个。
11.(2025·广东深圳·二模)周一升旗时,小明发现升旗手操作国旗上升,国歌结束时国旗还没有升到顶端,就想设计一个电动升旗装置,使国旗能在规定时间内匀速上升至顶端。
【初步设计】如图甲所示,用电动机带动国旗上升,调节滑动变阻器的滑片可以改变电动机的转速,定时器在计时结束时自动断开电路。
(1)图乙中,能说明电动机工作原理的是 。
(2)国歌的奏唱时长是46s,若国旗上升高度为11.5m,则国旗上升的速度应为 m/s。
开关状态
开关S1接
开关S2接
国旗的升降情况
①
a
c
②
a
d
上升
③
b
c
④
b
d
【改进设计】为实现国旗的电动上升和下降,小明使用两个单刀双掷开关改进电路,如图丙所示。开关接不同触点时,国旗的升降情况如下表所示。
(3)为使国旗下降,开关应处于状态 (填序号),判断的依据是 。
【优化设计】若电动升旗装置可通过光控实现日出升旗、日落降旗的自动化控制,则升旗装置会更加智能化和便捷,于是小明再次对电路进行优化,如图丁所示。已知控制电路中,电源电压U控是6V,保护电阻R0是2kΩ,光敏电阻R1的阻值随光照强度E的变化关系如图戊所示,电磁铁线圈电阻忽略不计。当太阳升起光照强度达到1000lx时,电磁铁将衔铁吸下,工作电路的电动机工作,带动国旗上升。
(4)若要让国旗在光照强度E达到700lx时上升,可以采用的方法是 。(写出一种即可,需有数据支撑)
(5)图丁电路的不足之一是 。
【答案】(1)B(2)0.25(3) ③ 通电导体在磁场中受力的方向与电流方向有关(4)见解析(5)见解析
【详解】(1)电动机的工作原理是通电导体在磁场中受力的作用。A图中,闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时会产生感应电流,是电磁感应现象;B图中,闭合开关,通电导体在磁场中受力而运动,因此能说明电动机工作原理的是图B。
(2)国旗上升的速度
(3)[1][2]通电导体在磁场中受力方向与磁场方向和电流方向有关。由实验中的数据②可知,当开关S1接a,开关S2接d时,电动机的电流由上端流入,下端流出,国旗上升;为了使国旗下降,应改变电动机转动的方向,则将电流由下端流入,上端流出,所以开关S1接b,开关S2接c,开关应处于状态③。
(4)由图戊可知,当太阳升起光照强度达到1000lx时,光敏电阻R1的阻值为2kΩ,忽略电磁铁线圈电阻,则此时电路的电流为
若要让国旗在光照强度E达到700lx时上升,由图戊可知,此时光敏电阻R1'的阻值为2.5kΩ,所以此时保护电阻R0'的阻值应为
若不改变保护电阻R0的阻值,则此时电源电压为U=I(R+R1')=0.0015A×(2000Ω+2500Ω)=6.75V
因此要让国旗在光照强度E达到700lx时上升,可以采用的方法是保护电阻R0换成1.5kΩ或者电源电压调为6.75V。
(5)由设计电路图可知,当阴雨天时,光照比较弱,光敏电阻的阻值较大,控制电路的电流太小,则无法按时自动升旗,并且控制电路缺少开关,无法人为控制电路。
二、综合应用题
12.(2025·江苏南通·一模)中国自主研制的大型水陆两栖灭火飞机AG600于4月20日在北京获得中国民航局颁发的型号合格证.如图,该飞机总质量60t,轮胎与跑道的总接触面积为1.2m2,最大飞行速度为560km/h。已知ρ水=1.0x103kg/m3,g取10N/kg。求该飞机:
(1)以最大速度飞行0.5h的距离s;
(2)停在水平跑道上,对跑道的压强p;
(3)漂浮在水面上排开水的体积V排。
【答案】(1)280km(2)5×105Pa(3)60m3
【详解】(1)该飞机以最大速度飞行0.5h的距离
(2)该飞机的重力
该飞机停在水平跑道上,对跑道的压力等于重力
对跑道的压强
(3)该飞机漂浮在水面时,浮力与重力相等,即浮力为
排开水的体积
13.(2025·辽宁沈阳·一模)如图是我国自主研制的大型水陆两栖飞机“鲲龙”号,具备强大的灭火救援能力,是国家应急救援体系建设必备的大型航空装备。某次起飞前,飞机静止在水平跑道上,总质量为54t,轮胎与跑道的总接触面积为1.2m²。它的最大飞行速度为540km/h,最大航程为4500 km。航空燃油的热值为4×10⁷J/ kg (g 取10 N/ kg) 求:
(1)飞机静止在跑道上时,对跑道的压强是多少;
(2)飞机漂浮在水面上时,受到的浮力的大小;
(3)飞机在空中以最大速度直线飞行1620 km,发动机的平均功率为 飞机在这段航行过程中发动机做的功是多少;
(4)在(3)问所述的运动过程中,飞机消耗航空燃油9000kg,发动机的效率是多少。
【答案】(1)(2)(3)(4)
【详解】(1)静止在跑道上时,飞机对地面的压力
飞机对地面的压强
(2)漂浮在水面上时,所受浮力
(3)由 得
由得
(4)9000kg燃油完全燃烧放出的热量
发动机的效率是
14.(2025·湖北襄阳·二模)如图甲所示是一款具有发热、控温双重功能的电加热眼罩。其内部结构如图乙所示,它由6V的锂电池供电,在绝缘薄膜表面有序排列10根相同的PTC加热丝,加热丝两端与金属导线相连。每根PTC加热丝电阻随温度变化的关系如图丙所示,当温度达到40℃时,电加热眼罩的温度将保持不变,从而实现智能控温。
(1)电加热眼罩所用锂电池的容量为“6V 1500mA·h”,求充满一次电消耗的电能。
(2)当通过PTC加热丝的电流最大时,求通过金属导线中B处的电流。
(3)当温度达到40℃后,求该电加热眼罩加热20min散失的热量。
(4)请从安全的角度写出一条使用电加热眼罩的注意事项。
【答案】(1)3.24×104J(2)0.75A(3)4320J(4)见解析
【详解】(1)充满一次电消耗的电能
(2)由图乙可知10根PTC加热丝并联接入电路,由图丙可知PTC加热丝电阻最小为40Ω,此时通过一根PTC加热丝的电流
则通过金属导线中B处的电流
(3)当温度达到40℃后,电加热眼罩的温度将保持不变,则PTC加热丝电阻不变,为100Ω,且PTC加热丝的发热功率等于散热功率。每根PTC加热丝的发热功率
眼罩加热电路的发热功率
眼罩加热电路的散热功率
加热20min散失的热量
(4)选择正规品牌、质量有保障的电加热眼罩;如使用电加热眼罩前做好眼部清洁;请勿使用打湿或进水的电加热眼罩;使用电加热眼罩时间不宜过长,避免低温烫伤。
15.(2025·湖南永州·一模)艾灸疗法是中医学的重要组成部分,如图甲是一款额定电压为220V的发热艾灸坐垫。有高温和低温两挡功能,如图乙为该坐垫简化电路原理图,R1为发热电阻丝,R2位于坐垫外部,R2的阻值为1100Ω,高温挡功率为44W,不考虑温度对阻值的影响,求:
(1)电阻R1的阻值;
(2)低温挡工作时,通过R1的电流;
(3)发热艾灸坐垫在低温挡工作10min产生的热量。
【答案】(1)1100Ω(2)0.1A(3)
【详解】(1)分析电路可知,当S接2时,、串联,此时总电阻较大,根据,电路中电流较小,根据,此时发热电阻丝的功率较小,处于低温挡;当S接1时,电阻R1单独连入电路中,此时总电阻较小,根据,电路中电流较大,根据,此时发热电阻丝的功率较大,处于高温挡,所以电阻R1的阻值
(2)低温挡工作时,、串联,则通过R1的电流
(3)发热艾灸坐垫在低温挡工作10min产生的热量
16.(2025·江苏南通·一模)阅读短文,回答问题。
综合实践活动一一电动汽车储能的项目化学习活动
【项目分解】
认识电动汽车及快充原理:了解电动汽车的充电性能
【项目实施】
(1)认识电动汽车及快充原理;
电动汽车因噪音小、智能化程度高、加速快,而备受人们青睐,如图甲,直流充电桩是一种为电动汽车补给能量的装置,它能够将电网中的交流电转化为直流电,再将电能充入汽车动力电池。通常,直流充电桩比交流充电桩的充电电压更高、电流更大,因而可实现快速充电。
①电动汽车行驶时极为安静,它是在 (选填“声源处”或“传播途中”)减弱噪声。北斗卫星利用 与电动汽车传递导航信息。电动汽车需紧急出行而电量不足时,应选择 (选填“直流”或“交流”)充电方式。
②下列关于电动汽车的说法中,不正确的是
A.电动车快充时,使用的导线要比慢充时粗
B.电动车在充电时,动力电池相当于用电器
C.人眼不能够看见电动车钥匙发射的红外线
D.高速行驶时,地面的支持力和其重力平衡
(2)了解电动车的充电性能。设汽车动力电池当前储能占充满状态储能的百分比为D。充电时,充电桩的充电功率P会随着D的变化而变化,同时用户还可以通过充电桩显示屏了解充电过程中的其他相关信息。现在测试一个直流充电桩对某辆电动汽车的充电性能,假定测试中充电桩输出的电能全部转化为动力电池的储能。充电前,D为30%,充电桩显示屏中充电时长、充电度数、充电费用示数均为0。开始充电后,P与D的关系如图乙(为方便计算,图像已作近似处理),充满后,立即停止充电。当D达到65%时充电桩显示屏的部分即时信息如下表所示:
充电电压/V
充电电流/A
充电时长/min
充电度数/kW·h
充电费用/元
______
100
35
21.0
31.20
①D从30%增至65%的过程中,充电功率大致的变化规律是 。当D为65%时,充电电压为 V。若充电过程中充电电费单价不变,则测试全过程的充电费用为 元。
②D从70%增至80%所需时间为t1,从80%增至100%所需时间为t2,且t1∶t2=1∶3,则测试全过程的充电总时长为 min。
【项目拓展】
若某电动汽车百公里耗电量为12kW·h/100km,某燃油车与该电动汽车用来做有用功的能量相同,则每行驶100km燃油车需要燃烧 kg的燃油。(已知电动汽车的效率为90%,燃油车的效率为36%,q燃油=5.0×107/kg)
【答案】 声源处 电磁波 直流 D 先增大后不变 400 62.40 103.5 2.16
【详解】(1)[1]电动汽车行驶时极为安静,说明其产生的噪声较小,这是在声源处减弱噪声。
[2]北斗卫星利用电磁波与电动汽车传递导航信息,因为电磁波可以在真空中传播,且传播速度快,适合用于卫星通信。
[3]电动汽车需紧急出行而电量不足时,应选择直流充电方式,因为直流充电桩的充电电压更高、电流更大,可实现快速充电。
[4]A.快充时电流大,为了减小电流通过导线而发热,由焦耳定律可知,应减小导线的电阻,因此导线需要更粗。故A正确,不符合题意;
B.电动车在充电时,动力电池相当于用电器,消耗电能。故B正确,不符合题意;
C.人眼看不见红外线。故C正确,不符合题意;
D.高速行驶时,由于电动汽车的弧形结构,导致上方空气流速快,压强小,下方空气流速慢,压强大,使汽车在高速行驶时获得一个向上的升力,此时地面对电动汽车的支持力小于汽车的重力,这两个力不平衡。故D错误,符合题意。
故选D。
(2)[5]根据图乙可知,D从30%增至65%的过程中,充电功率大致的变化规律是先增大后不变。
[6]当D为65%时,由图乙可知,充电功率为40kW,由表格数据可知充电电流为100A,则充电电压为
[7]设测试全过程的充电费用为x,充电过程中充电电费单价不变,则有
解得x=62.40元。
[8]由题意可知,充满电时储存的电能为
由图乙知,D从80%至100%时,即D增加20%,消耗电能
此过程中充电功率P2=15kW保持不变,此时充电的时间
由题知,t1∶t2=1∶3, 所以D从70%增至80%所需时间
从、D从65%增至70%所需时间
由表中数据知,D从30%增至65%的过程中充电时长35min,所以测试全过程的充电总时长t=35min+4.5min+16min+48min=103.5min
[9]电动汽车的有用功为W有=12kW·h×90%=10.8kW⋅h
燃油车需要消耗的总能量为
燃油车需要燃烧的燃油量为
试卷第1页,共3页
物理综合训练试题 第1页,共3页
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注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在试卷上无效。
3.考试结束后,本试卷和答题卡一并交回。
一、实验题
1.(2025·江西南昌·一模)小明在家里烧开水时,发现水面上有雾,还有大量气泡,同时还能听到声音。小明想知道“水沸腾时温度有什么特点”,组装了如图甲所示的实验装置。
【证据】
(1)该实验装置中有一处明显的错误,请指出: 。接下来的操作应该是调整图中的 (选填“A”或“B”)到合适位置;
(2)纠正错误后进行实验,在水温升高到90以后,每隔1min记录1次温度计的读数,持续8min,得到下列实验数据。请在图乙的坐标系中作出水的温度—时间图像。
时间/min
0
1
2
3
4
5
6
7
8
温度/℃
90
92
94
96
98
98
98
98
98
(3)小明发现水沸腾前后气泡在上升过程中的变化情况不一样,图丙中的 图是表示水沸腾前的气泡在上升过程中的变化情况;
【解释】根据实验数据分析可得:①水的沸点是 ℃;②水沸腾过程中,温度 ;
【交流】本实验中,小明在装置中加硬纸板的主要作用是 。
2.(2025·江苏南通·一模)探究“冰熔化和水吸热升温时”的特点,小明用水浴法对试管中的冰加热,如图甲所示。
(1)实验前调整横杆A,目的是为了使温度计玻璃泡与冰块 ;
(2)加热前,用温度计测得冰的初温如图乙,冰的初温是 ℃;
(3)用温度计测量出不同时刻试管中冰和水的温度,绘制出温度随时间变化的图像,如图丙;观察图丙可知:bc段发生的物态变化是 ;cd段不是直线,此过程中水吸热升温的特点是 ;到这段时间内,若烧杯中的水正在沸腾,那么试管内的水 沸腾;
(4)如图丁所示,烧杯中的水沸腾时,小明将注射器内的冷水注入烧杯中,发现烧杯中的水停止沸腾,则烧杯中水的沸点 (选填“升高”、“降低”或“不变”)。
3.(2025·重庆巴南·一模)小红同学用如图甲所示的压强计探究液体内部压强特点。
(1)压强计探头上的橡皮膜用 (选填“薄”或“厚”)一些的较好。实验过程中通过观察U形管两边液面的 来反映液体内部压强的大小;
(2)小红调节压强计,使U形管左右两侧的水面相平后,把金属盒浸在液体中,如图乙所示,保持金属盒在此深度不变,转动金属盒的方向,可以得到结论:同种液体的同一深度,液体内部向各个方向的压强都 ;
(3)小红在图乙的基础上,继续将金属盒下移一段距离,是为了探究液体压强与 之间的关系。如图丙所示,烧杯内装有另一种液体,且液面与图乙中的液面相平,再与图乙比较, (选填“能”或“不能”)比较两种液体的密度大小关系;
(4)在图丙的实验中,保持金属盒位置不变,在容器中加入适量清水与其混合均匀后(液体不溢出),橡皮膜受到的液体压强将 (选填“变大”“变小”或“无法判断”)。
4.(2025·山东滨州·模拟预测)某兴趣小组利用如图所示器材,探究“液体压强跟哪些因素有关”。
(1)实验前,利用U形管、橡皮管、扎紧橡皮膜的探头、红墨水等组装成压强计,放在空气中静止后,发现U形管两边的液面出现如图甲所示的情景,接下来正确的调节方法是______(填写正确选项前的字母);
A.将U形管右侧高出部分的液体倒出
B.向U形管中继续盛装液体
C.取下橡皮管,重新进行安装
(2)压强计是通过观察U形管两端液面的 来显示橡皮膜所受压强大小的仪器;
(3)通过比较图中 两个实验,为了探究液体的压强与液体深度的关系,这种实验研究方法是 法,依据得出的结论,拦河大坝要做成 (选填“上窄下宽”或“上宽下窄”)的形状;
(4)为使U形管两侧液面高度差更明显,可将U形管中的液体换成密度 (填“更大”或“更小”)的液体;
(5)某次实验测得压强计中U形管左右两侧液面的高度差为8cm,则橡皮管内气体的压强与大气压之差为
Pa;(,g取10N/kg)
(6)利用如图戊所示的实验器材进行拓展实验:容器中间用隔板分成A、B两部分,隔板底部有一小圆孔(用C表示),用薄橡皮膜封闭,橡皮膜两侧压强不同时,其形状会发生改变。如图己所示,当在A中盛水,测得深度为12cm,在B中盛某种液体,测得深度为15cm,此时C处橡皮膜形状刚好不改变,则B中液体密度 ()。
5.(2025·江苏无锡·一模)在自制简易照相机跨学科实践活动中,小明和小华合作完成了下列任务。
任务一:认识照相机
(1)如图甲所示为照相机的结构图,把镜头盒内多块透镜的组合视作凸透镜,把胶片盒内的感光芯片视作光屏。利用如图乙所示的光具座可以模拟照相机的成像情况,点燃蜡烛,调整烛焰和光屏的中心位于凸透镜的 上,接着调节蜡烛、凸透镜和光屏在如图位置时,光屏上恰好呈现清晰的烛焰像(图中未画出),该像是倒立、 的实像;
(2)实验过程中,小华将自己的眼镜放在图乙中凸透镜左侧附近,结果光屏上的像由清晰变模糊了,她将光屏向右移动适当距离后再次呈现了清晰的像,由此可知小华是 (选填“远”或“近”)视眼,配戴的眼镜是 (选填“凸”或“凹”)透镜;
任务二:设计和制作照相机
老师提供的器材有:正方体纸盒组合A(一大一小,边长分别为20cm、12cm)、正方体纸盒组合B(一大一小,边长分别为10cm、6cm)、凸透镜A(焦距为5cm)、凸透镜B(焦距为10cm)、半透明薄膜、美工刀、胶带等。
(3)设计可拍清晰的远景和近景的照相机。将凸透镜作为照相机的镜头,半透明薄膜作为照相机的胶片,大小纸盒作为镜头盒和胶片盒。通过镜头盒的前伸后缩,拍清晰的远景和近景的像,小明和小华分别设计出如图丙、丁所示的结构图,两人交流讨论后认为图 成的像会更清晰、效果更好;
(4)选择合适的器材制作简易照相机。为使照相机能拍清晰远景和近景,小明选择了焦距为10cm的凸透镜,他思考后再选择了正方体纸盒组合 (选填“A”或“B”),按效果好的结构图组装好。小华选择了另一套凸透镜和正方体纸盒组合,也顺利完成了制作。在交流与评价环节,小明和小华分别用制作好的两款简易照相机观察物体,发现 (选填“小明”或“小华”)制作的照相机,观察完同一远景后,再观察同一近景,胶片盒移动的距离较短。
6.(2025·山西朔州·一模)【项目提出】智能手机的普及,给我们生活带来了极大的方便,但同时也给我们的身体带来了一定的伤害,青少年近视的人数在大幅上升。为此,实践小组提出“保护视力,远离近视”的学习主题。
【项目分析】通过凸透镜成像的实验了解健康眼睛视物的原理;模拟近视眼视物的情境,分析近视眼形成的原因;通过水透镜的调节理解矫正近视眼的方法。
【项目实施】
(1)健康眼睛视物
组装如图甲所示的实验装置,其中用“F”字样的光源代替物体,光屏模拟视网膜。选图乙中②号凸透镜模拟晶状体,打开光源,调节光源、凸透镜和光屏三者的中心在同一高度。模拟健康眼镜视物时,调节器材的位置,使“视网膜”中央呈现倒立、 (选填“放大”、“等大”或“缩小”)的清晰像;
(2)模拟近视眼视物的情境
选择图乙中的 (填序号)号透镜代替②号透镜,光屏上的像变模糊,适当向左移动光屏,光屏上的像再次清晰。由此可知近视眼的形成原因可能是晶状体折光能力过 (选填“强”或“弱”)造成的;
(3)矫正近视眼
如果(2)中换用透镜后,保持光源和光屏的位置不变,然后选用图丙中的 (选填“A”或“B”)水透镜放在凸透镜前合适的位置,缓缓调节水量,光屏上的像也可以变清晰。说明佩戴对光具有 (选填“会聚”或“发散”)作用的透镜,可使近视眼的成像情况得到改善。
7.(2025·陕西西安·一模)某物理实验小组正在使用“伏安法”测量未知电阻阻值,实验电路如图甲所示(电源电压恒为3V)。
(1)闭合开关前,应将滑动变阻器滑片移到最 端(选填“左”或“右”)。
(2)小聪闭合开关,移动滑动变阻器的滑片时,发现两个电表只有一个有示数,初步检查确认电路连接无误,两个电表均无故障。则发生故障的元件应是 (填字母)。
A.滑动变阻器 B.定值电阻 C.开关
(3)排除故障后,继续进行实验。当滑片移到某一位置时,电压表示数为,电流表示数如图乙所示,其读数为 A,则未知电阻= Ω。接下来小组同学调节滑片位置进行了多次实验。
(4)在物理实验中,经常要对物理量进行多次测量,下列实验与本次实验进行多次测量的目的相同的是 (填字母)。
A.用刻度尺测量课本的长度 B.探究电流与电压的关系 C.测量小灯泡的电功率
(5)若实验中电流表突然损坏,小组同学设计了另一种实验方案,也可测出阻值。电路如图丙所示,电源电压未知且恒定不变,为滑动变阻器左右两个端点,滑动变阻器最大阻值为,请你把以下测量步骤补充完整。
①闭合开关,滑片移到端时,读出电压表示数为;
②闭合开关, ,读出电压表示数为;
③待测电阻= 。(用已知和测量出的物理量符号表示)
8.(2025·江苏泰州·一模)小明所在的实验小组用如图甲所示的实验电路测量定值电阻的阻值,电源电压保持不变,滑动变阻器的最大阻值为20Ω。
(1)请你用笔画线代替导线将图甲中的实物电路连接完整(导线不得交叉)。
(2)开关闭合前,滑动变阻器滑片应移到 (选填“A”或“B”)端。
(3)电路连接正确后,闭合开关,发现电流表和电压表的示数都为0,用一根导线在图甲中先后连接接线柱G与F、F与E时,电压表和电流表的示数仍为0,而连接接线柱A与D时,电压表和电流表的指针却明显偏转,则电路的故障可能是 。
(4)小明调节滑动变阻器滑片,进行多次实验,并记录数据在如右表格中。当电压表示数为1.2V时,电流表示数如图乙所示,为 A,把各次测量的数据代入公式,计算出电阻值,然后对多次实验的结果求平均值,得到电阻的平均值为 Ω(计算结果保留2位小数)。
实验序号
1
3
4
电压U/V
0.7
1.3
2.8
电流I/A
0.12
0.54
电阻R/Ω
(5)实验中发现,当滑动变阻器接入电路的电阻为零时,电压表的示数小于电源电压。小明对产生此现象的原因,提出了多种猜想。他提出的下列猜想中,最不合理的一项是 (填序号)。
A.电流表本身有电阻
B.导线本身有电阻
C.电压表本身的电阻不够大
D.电压表使用前未调零
(6)若电压表已损坏,已知滑动变阻器的最大值为R0,在不增加器材的情况下,小明设计图(丙)也测出未知电阻阻值。
【实验步骤】
①闭合S,P在a时电流表的示数为;
②P在b时电流表的示数为;
③则=
(7)同组的小刚利用一个已知阻值的定值电阻设计了以下实验电路图,其中不能测出待测电阻阻值的电路有 (选填字母)。
A. B. C. D.
9.(2025·重庆大渡口·二模)小明准备做“探究电流与电阻的关系”的实验,器材有:电压恒为6V的学生电源、电流表、电压表、滑动变阻器“30 1A”、定值电阻有5、10、15和20。连接如图甲所示的实物图。
(1)请用笔画线将实物图连接完整,使滑动变阻器的滑片左移时,电流表示数变小;
(2)闭合开关前,小明发现电流表指针如图乙所示,是因为电流表 。闭合开关后,移动滑片。发现电流表无示数、电压表示数不变,则故障可能是 ;
(3)排除故障后,闭合开关,当滑片移动到某位置时,电压表示数为2V,电流表示数如图丙所示,则接入电路的电阻 ;
(4)实验时,若将10电阻接入电路时,电压表示数为,更换为15电阻后,保持滑动变阻器的滑片不动,立即闭合开关,此时电压表示数为,则 1.5(选填“<”、“>”或“=”)。接下来滑片应向 (选填“左”或“右”)端移动,同时眼睛应观察 表的示数;
(5)当他用20的电阻替换15的电阻后,发现电压表示数始终不能调为2V,为能够完成最后一个电阻20的实验,在不增加原有实验器材、也不改变定值电阻两端预设电压和电源电压的前提下,他的做法是: 。
10.(2025·重庆大渡口·一模)小明利用如图甲的电路图测量额定电压为2.5V的小灯泡电阻,图乙中电源为两节新干电池。
(1)按图甲所示的电路图,用笔画线代替导线,将图乙中的电压表正确接入电路;
(2)连接电路时,滑动变阻器的滑片应置于 (选填“A”或“B”)端。开关闭合后,多次移动滑动变阻器的滑片,测得小灯泡电流与电压的值并绘制成图像(如图丙),当电压表的示数为1V时,小灯泡的电阻为 Ω。小明发现不同电压下灯泡的电阻是不同的,这是因为灯丝的电阻受到 的影响;
(3)从图像可知小灯泡的额定功率为 W,若灯泡的实际电压是额定电压一半时,实际功率为P1;当通过灯泡的电流为额定电流的一半时,灯泡的实际功率为P2,则P1 P2(选填“大于”、“小于”或“等于”);
(4)实验时,若电路中仅小灯泡或滑动变阻器出现断路,小明可直接观察 就可以判断出故障的元件是哪个。小明检查后发现是小灯泡断路,此时滑动变阻器两端的电压最接近 V。
11.(2025·广东深圳·二模)周一升旗时,小明发现升旗手操作国旗上升,国歌结束时国旗还没有升到顶端,就想设计一个电动升旗装置,使国旗能在规定时间内匀速上升至顶端。
【初步设计】如图甲所示,用电动机带动国旗上升,调节滑动变阻器的滑片可以改变电动机的转速,定时器在计时结束时自动断开电路。
(1)图乙中,能说明电动机工作原理的是 。
(2)国歌的奏唱时长是46s,若国旗上升高度为11.5m,则国旗上升的速度应为 m/s。
开关状态
开关S1接
开关S2接
国旗的升降情况
①
a
c
②
a
d
上升
③
b
c
④
b
d
【改进设计】为实现国旗的电动上升和下降,小明使用两个单刀双掷开关改进电路,如图丙所示。开关接不同触点时,国旗的升降情况如下表所示。
(3)为使国旗下降,开关应处于状态 (填序号),判断的依据是 。
【优化设计】若电动升旗装置可通过光控实现日出升旗、日落降旗的自动化控制,则升旗装置会更加智能化和便捷,于是小明再次对电路进行优化,如图丁所示。已知控制电路中,电源电压U控是6V,保护电阻R0是2kΩ,光敏电阻R1的阻值随光照强度E的变化关系如图戊所示,电磁铁线圈电阻忽略不计。当太阳升起光照强度达到1000lx时,电磁铁将衔铁吸下,工作电路的电动机工作,带动国旗上升。
(4)若要让国旗在光照强度E达到700lx时上升,可以采用的方法是 。(写出一种即可,需有数据支撑)
(5)图丁电路的不足之一是 。
二、综合应用题
12.(2025·江苏南通·一模)中国自主研制的大型水陆两栖灭火飞机AG600于4月20日在北京获得中国民航局颁发的型号合格证.如图,该飞机总质量60t,轮胎与跑道的总接触面积为1.2m2,最大飞行速度为560km/h。已知ρ水=1.0x103kg/m3,g取10N/kg。求该飞机:
(1)以最大速度飞行0.5h的距离s;
(2)停在水平跑道上,对跑道的压强p;
(3)漂浮在水面上排开水的体积V排。
13.(2025·辽宁沈阳·一模)如图是我国自主研制的大型水陆两栖飞机“鲲龙”号,具备强大的灭火救援能力,是国家应急救援体系建设必备的大型航空装备。某次起飞前,飞机静止在水平跑道上,总质量为54t,轮胎与跑道的总接触面积为1.2m²。它的最大飞行速度为540km/h,最大航程为4500 km。航空燃油的热值为4×10⁷J/ kg (g 取10 N/ kg) 求:
(1)飞机静止在跑道上时,对跑道的压强是多少;
(2)飞机漂浮在水面上时,受到的浮力的大小;
(3)飞机在空中以最大速度直线飞行1620 km,发动机的平均功率为 飞机在这段航行过程中发动机做的功是多少;
(4)在(3)问所述的运动过程中,飞机消耗航空燃油9000kg,发动机的效率是多少。
14.(2025·湖北襄阳·二模)如图甲所示是一款具有发热、控温双重功能的电加热眼罩。其内部结构如图乙所示,它由6V的锂电池供电,在绝缘薄膜表面有序排列10根相同的PTC加热丝,加热丝两端与金属导线相连。每根PTC加热丝电阻随温度变化的关系如图丙所示,当温度达到40℃时,电加热眼罩的温度将保持不变,从而实现智能控温。
(1)电加热眼罩所用锂电池的容量为“6V 1500mA·h”,求充满一次电消耗的电能。
(2)当通过PTC加热丝的电流最大时,求通过金属导线中B处的电流。
(3)当温度达到40℃后,求该电加热眼罩加热20min散失的热量。
(4)请从安全的角度写出一条使用电加热眼罩的注意事项。
15.(2025·湖南永州·一模)艾灸疗法是中医学的重要组成部分,如图甲是一款额定电压为220V的发热艾灸坐垫。有高温和低温两挡功能,如图乙为该坐垫简化电路原理图,R1为发热电阻丝,R2位于坐垫外部,R2的阻值为1100Ω,高温挡功率为44W,不考虑温度对阻值的影响,求:
(1)电阻R1的阻值;
(2)低温挡工作时,通过R1的电流;
(3)发热艾灸坐垫在低温挡工作10min产生的热量。
16.(2025·江苏南通·一模)阅读短文,回答问题。
综合实践活动一一电动汽车储能的项目化学习活动
【项目分解】
认识电动汽车及快充原理:了解电动汽车的充电性能
【项目实施】
(1)认识电动汽车及快充原理;
电动汽车因噪音小、智能化程度高、加速快,而备受人们青睐,如图甲,直流充电桩是一种为电动汽车补给能量的装置,它能够将电网中的交流电转化为直流电,再将电能充入汽车动力电池。通常,直流充电桩比交流充电桩的充电电压更高、电流更大,因而可实现快速充电。
①电动汽车行驶时极为安静,它是在 (选填“声源处”或“传播途中”)减弱噪声。北斗卫星利用 与电动汽车传递导航信息。电动汽车需紧急出行而电量不足时,应选择 (选填“直流”或“交流”)充电方式。
②下列关于电动汽车的说法中,不正确的是
A.电动车快充时,使用的导线要比慢充时粗
B.电动车在充电时,动力电池相当于用电器
C.人眼不能够看见电动车钥匙发射的红外线
D.高速行驶时,地面的支持力和其重力平衡
(2)了解电动车的充电性能。设汽车动力电池当前储能占充满状态储能的百分比为D。充电时,充电桩的充电功率P会随着D的变化而变化,同时用户还可以通过充电桩显示屏了解充电过程中的其他相关信息。现在测试一个直流充电桩对某辆电动汽车的充电性能,假定测试中充电桩输出的电能全部转化为动力电池的储能。充电前,D为30%,充电桩显示屏中充电时长、充电度数、充电费用示数均为0。开始充电后,P与D的关系如图乙(为方便计算,图像已作近似处理),充满后,立即停止充电。当D达到65%时充电桩显示屏的部分即时信息如下表所示:
充电电压/V
充电电流/A
充电时长/min
充电度数/kW·h
充电费用/元
______
100
35
21.0
31.20
①D从30%增至65%的过程中,充电功率大致的变化规律是 。当D为65%时,充电电压为 V。若充电过程中充电电费单价不变,则测试全过程的充电费用为 元。
②D从70%增至80%所需时间为t1,从80%增至100%所需时间为t2,且t1∶t2=1∶3,则测试全过程的充电总时长为 min。
【项目拓展】
若某电动汽车百公里耗电量为12kW·h/100km,某燃油车与该电动汽车用来做有用功的能量相同,则每行驶100km燃油车需要燃烧 kg的燃油。(已知电动汽车的效率为90%,燃油车的效率为36%,q燃油=5.0×107/kg)
试卷第1页,共3页
物理综合训练试题 第1页,共3页
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